Planeten in junger Staubscheibe?
von Stefan Deiters astronews.com
9. September 2008
Mit Hilfe des Very Large Telescope der Europäischen
Südsternwarte ESO in Chile ist es Astronomen gelungen, Staubscheiben um junge
sonnenähnliche Sterne im Detail zu studieren. In den Scheiben bilden sich
wahrscheinlich gerade Planeten. Für die Astronomen bietet sich so die
Gelegenheit, ein Blick auf die Vorgänge zu werfen, durch die vor 4,6 Milliarden
Jahren auch unser Sonnensystem entstanden ist.
So stellt sich
ein Künstler eine Staubscheibe um einen
sonnenähnlichen Stern vor, in der gerade Planeten
entstehen.
Bild: ESO |
Mehr als 300 Planeten um andere Sonnen wurden bislang gefunden.
Doch so spannend die Suche nach fernen Welten ist, wissenschaftlich interessant
kann es auch sein, junge Sterne genauer zu untersuchen, um die gerade Planeten
entstehen. "Das ist als wenn man 4,6 Milliarden Jahren zurück in der Zeit gehen
würde, um zu beobachten, wie unser eigenes Sonnensystem entstanden ist",
erläutert Klaus Pontoppidan vom California Institute of Technology, der
die jetzt in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal
veröffentliche Untersuchung leitete.
Pontoppidan hat zusammen mit Kollegen drei junge Sterne untersucht, die in
etwa der Sonne vor 4,6 Milliarden Jahren gleichen. Sie sind umgeben von einer
dichten Scheibe aus Gas und Staub. Hier, so die gängige Einschätzung, können
neue Planeten entstehen. Die drei Scheiben sind nur wenige Millionen Jahre alt
und man weiß inzwischen auch, dass sie Lücken haben - ein Hinweis, dass sich
hier eventuell Staubklumpen bereits zu einem Planetenembryo zusammengetan haben
oder dass sogar schon ein Planet entstanden ist und langsam die Scheibe von
ihrem Gas befreit.
Die Ergebnisse der Wissenschaftler zeigten jetzt nicht nur, dass sich in den
Staublücken der Scheibe Gas befindet, sondern erlaubten auch die genaue
Bestimmung der Gasverteilung in der Scheibe sowie deren Orientierung. In
Regionen in denen sich kaum noch Staub befindet, ließ sich noch sehr viel
molekulares Gas nachweisen. Die Astronomen werten dies als einen deutlichen
Hinweis darauf, dass sich hier entweder Planetenembryos oder gar Planeten
gebildet haben.
Im Falle des Sterne SR 21 vermuten sie etwa die Existenz eines Gasriesen, der
seine Sonne in der 3,5-fachen Entfernung der Erde von der Sonne umrundet. Beim
Stern HD 135344B könnte es einen Planeten in der zehn- bis 20-fachen Entfernung
der Erde von der Sonne geben. Auch im Falle des dritten beobachteten Sterns, TW
Hydrae, könnten ein oder zwei Planeten nötig sein, um die Beobachtungen zu
erklären.
Die Beobachtungen gelangen den Astronomen mit dem Instrument CRIRES, einem
äußerst empfindlichen Spektrographen am Very Large Telescope, der zudem
noch mit einer adaptiven Optik gekoppelt ist, durch die die Luftunruhe in der
Atmosphäre ausgeglichen wird. "Mit CRIRES konnten wir die Scheiben um diese
sonnenähnlichen Sterne deutlich erkennen", so Pontoppidan. "Sie sind alle sehr
verschieden und es werden sehr wahrscheinlich sehr unterschiedliche
Planetensysteme entstehen. Die Natur mag offenbar keine Wiederholungen."
Das Studium dieser bis zu 400 Lichtjahren entfernten Staubscheiben stellte
besondere Anforderungen an die Instrumente: "Mit traditionellen Methoden kann
man solche Details in dieser Entfernung gar nicht erkennen", erläutert
Teammitglied Ewine van Dishoeck von der Sternwarte in Leiden. "Mit
Interferometrie könnte man das erreichen, aber so hätten wir die Bewegung des
Gases nicht sehen können." Mit CRIRES konnten die Forscher Details auflösen, die
nur ein Zehntel der Entfernung der Erde von der Sonne groß waren und
gleichzeitig die Geschwindigkeit des Gases in der Scheibe messen.
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